JP2014036204A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を基板保持部により保持した状態で基板に所定の処理を施す基板処理装置において、基板保持部による基板の保持状態を光学的に検出する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for optically detecting a holding state of a substrate by a substrate holding unit in a substrate processing apparatus that performs a predetermined process on the substrate while the substrate is held by a substrate holding unit.
半導体デバイスの製造のための様々な工程の一つとして、半導体ウエハ等の基板を鉛直軸線回りに回転させて、回転する基板に処理液を供給することにより基板を処理する液処理工程がある。この液処理工程を実施する際に、基板保持部材により基板が適切に保持されておらず、例えば基板が基板保持部材に乗り上げていたりすると、回転に伴い基板が基板保持部材から脱落して、基板が破損するおそれがある。このため、処理の開始前に基板が適切に保持されていることを確認する必要がある。 As one of various processes for manufacturing a semiconductor device, there is a liquid processing process for processing a substrate by rotating a substrate such as a semiconductor wafer around a vertical axis and supplying a processing liquid to the rotating substrate. When performing this liquid processing step, if the substrate is not properly held by the substrate holding member, for example, if the substrate rides on the substrate holding member, the substrate falls off the substrate holding member with rotation, and the substrate May be damaged. For this reason, it is necessary to confirm that the substrate is properly held before the start of processing.
特許文献1には、基板保持部材の基板の保持状態を光学的に確認するための基板保持状態判断手段を備えた回転式の基板処理装置が開示されている。この基板保持状態判断手段は、複数組の投光器/受光器を備えており、各組の投光器および受光器は、基板の径方向に対向して基板の周縁の外側の位置に配置されている。特許文献1の基板処理装置は、処理を行う際に、回転する基板に供給されて遠心力により外方に飛散する処理液を受け止めるための昇降自在のカップが設けられている。各組の投光器および受光器は上昇位置にあるカップの外側に位置するように配置されている。カップが下降位置にあるときに基板の保持状態が判定され、保持状態が適正であると判定されたら、カップが基板の周囲を囲む上昇位置に移動され、この状態で回転する基板に処理液が供給されて所定の液処理が行われる。 Patent Document 1 discloses a rotary substrate processing apparatus provided with a substrate holding state determination means for optically checking a substrate holding state of a substrate holding member. The substrate holding state determining means includes a plurality of sets of light projectors / light receivers, and each set of light projectors and light receivers is disposed at a position outside the peripheral edge of the substrate so as to face the radial direction of the substrate. The substrate processing apparatus of Patent Document 1 is provided with a cup that can be raised and lowered to receive a processing liquid that is supplied to a rotating substrate and splashes outward by centrifugal force when processing. Each set of light projectors and light receivers is arranged outside the cup in the raised position. When the cup is in the lowered position, the holding state of the substrate is determined. If the holding state is determined to be appropriate, the cup is moved to the rising position surrounding the periphery of the substrate, and the processing liquid is applied to the rotating substrate in this state. The supplied liquid processing is performed.
特許文献1の基板保持状態判断手段は、カップが基板より低い高さにあって基板周縁の周囲空間が開放されているときにしか、保持状態の確認を行うことができない。すなわち、特許文献1の基板保持状態判断手段は、基板保持部材の基板の保持動作がカップ内で行われるように構成された基板処理装置に適用することはできない。投光器/受光器をカップ内に配置することにより、上記の制約は解消されるが、投光器/受光器のカップ内への配置は、カップ内の湿潤環境あるいは腐食環境を考慮すると好ましくない。 The substrate holding state determination means of Patent Document 1 can check the holding state only when the cup is at a lower height than the substrate and the peripheral space around the substrate is open. In other words, the substrate holding state determination unit of Patent Document 1 cannot be applied to a substrate processing apparatus configured to perform the holding operation of the substrate of the substrate holding member within the cup. Although the above restrictions are eliminated by arranging the projector / receiver in the cup, the arrangement of the projector / receiver in the cup is not preferable in consideration of a wet environment or a corrosive environment in the cup.
本発明は、基板保持部材による基板の保持状態を判別する装置の配置自由度、並びに保持状態判定の実行時期の自由度を向上させた基板処理装置を提供するものである。 The present invention provides a substrate processing apparatus in which the degree of freedom of arrangement of an apparatus for discriminating a holding state of a substrate by a substrate holding member and the degree of freedom of execution timing of holding state determination are improved.
本発明によれば、基板処理装置において、基板を保持する基板保持部材と、 前記基板保持部材に保持された基板の周囲に位置するように設けられた、前記基板処理装置の構成部材である基板周囲部材と、検出光を照射する投光器と、前記投光器から照射された検出光を受光する受光器と、を備え、前記投光器および前記受光器は、前記投光器から前記受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材により基板が保持されたときに基板が存在しうる領域を通過し、かつ、前記基板周囲部材を通過する位置に設けられており、前記投光器から照射される検出光は、前記基板周囲部材を透過し、かつ、基板を透過しない波長を有している、基板処理装置が提供される。 According to the present invention, in the substrate processing apparatus, a substrate holding member that holds the substrate, and a substrate that is a component of the substrate processing apparatus provided so as to be positioned around the substrate held by the substrate holding member. A surrounding member, a projector that irradiates detection light, and a light receiver that receives the detection light emitted from the light projector, wherein the light projector and the light receiver are optical paths of detection light from the light projector toward the light receiver. However, when the substrate is held by the substrate holding member, it passes through the region where the substrate can exist and is provided at a position passing through the substrate peripheral member, and the detection light emitted from the projector is: There is provided a substrate processing apparatus having a wavelength that transmits the substrate peripheral member and does not transmit the substrate.
一実施形態においては、前記基板保持部材に基板が異常な状態で保持された際に前記光路が前記基板により遮られ、かつ、前記基板保持部材に基板が正常な状態で保持された際に、前記光路が前記基板により遮られないように、前記投光器および前記受光器を配置することができる。あるいは、前記基板保持部材に基板が正常に保持された際に、前記光路が前記基板保持部材により保持された基板により遮られるように、前記投光器および前記受光器を配置することもできる。 In one embodiment, when the substrate is held in an abnormal state by the substrate holding member, the optical path is blocked by the substrate, and when the substrate is held in the normal state by the substrate holding member, The light projector and the light receiver can be arranged so that the optical path is not blocked by the substrate. Alternatively, when the substrate is normally held by the substrate holding member, the projector and the light receiver can be arranged so that the optical path is blocked by the substrate held by the substrate holding member.
また、本発明によれば、基板処理方法において、基板を基板保持部材により保持することと、投光器から検出光を照射するとともに、当該検出光を受光器により受光して、前記受光器による受光の有無または受光状態に応じて前記基板保持部材による基板の保持状態を判定することと、前記基板が前記基板保持部材に適切に保持されていると判定された後に、前記基板保持部材に保持された前記基板に処理流体を供給して前記基板に処理を施すことと、を備え、前記投光器および前記受光器は、前記投光器から前記受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材により基板が保持されたときに基板が存在しうる領域を通過し、かつ、前記基板の周囲に位置する基板処理装置の構成部材である基板周囲部材を通過する位置に設けられており、前記投光器から照射される検出光は、前記基板周囲部材を透過し、かつ、基板を透過しない波長を有している、基板処理方法が提供される。 According to the present invention, in the substrate processing method, the substrate is held by the substrate holding member, the detection light is irradiated from the projector, the detection light is received by the light receiver, and the light reception by the light receiver is received. The holding state of the substrate by the substrate holding member is determined according to the presence or absence or the light receiving state, and the substrate is held by the substrate holding member after it is determined that the substrate is appropriately held by the substrate holding member. Supplying a processing fluid to the substrate and processing the substrate, wherein the light projector and the light receiver have an optical path of detection light from the light projector toward the light receiver, the substrate holding member holding the substrate. It is provided at a position that passes through a region where the substrate can exist when held and passes through a substrate peripheral member that is a constituent member of the substrate processing apparatus positioned around the substrate. Detecting light emitted from the projector is transmitted through the substrate surrounding member, and has a wavelength that is not transmitted through the substrate, the substrate processing method is provided.
本発明によれば、基板の保持状態を判別する装置の配置自由度、並びに保持状態判定の実行時期の自由度を大幅に向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to greatly improve the degree of freedom of arrangement of the apparatus for determining the holding state of the substrate and the degree of freedom of execution timing of the holding state.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
基板処理装置は、筐体10と、この筐体10内に設けられてウエハWを保持する円板形の保持プレート30と、保持プレート30の上方に設けられてウエハWを下方から支持する複数例えば3本のリフトピン22を有する円板形のリフトピンプレート20と、保持プレート30を回転させる電動モータ等を備えた回転駆動部36と、保持プレート30の中心部分に形成された貫通穴30aおよびリフトピンプレート20の中心部分に形成された貫通穴20aを通るよう設けられた処理流体供給管40とを備えている。
The substrate processing apparatus includes a
筐体10の天井部には、ファンフィルタユニット(FFU)11が取り付けられており、このFFU11により筐体10の内部空間に、上部から下部へと向かう清浄空気のダウンフローが形成される。筐体10の一つの側壁10aには、ウエハWの搬出入口12が設けられており、搬出入口12はシャッター13により開閉することができる。筐体10の底壁には、筐体10内の雰囲気を排気するための排気路14が設けられている。
A fan filter unit (FFU) 11 is attached to the ceiling portion of the
リフトピンプレート20および処理流体供給管40は、昇降させることができる。図1はリフトピンプレート20および処理流体供給管40がそれぞれの下降位置にあるときの状態を示しており、図2はリフトピンプレート20および処理流体供給管40がそれぞれの上昇位置にあるときの状態を示している。
The
保持プレート30の上面には、接続部材32を介して回転カップ31が取り付けられている。回転カップ31は、リフトピンプレート20および処理流体供給管40が下降位置にあるときに、保持プレート30により保持されたウエハWの外周縁を囲む。保持プレート30には、ウエハWを保持する3つの(図1では2つだけ、図2では1つだけ図示する)基板保持部材34が設けられ、保持プレート30の周縁に沿って等間隔で配置されている。
A rotating
保持プレート30の下面の中心部分には、当該保持プレート30の下面から下方に延びる中空の回転軸35が取り付けられている。回転軸35の中空部分には処理流体供給管40が収容されている。回転軸35はベアリング(図示せず)により支持されており、電動モータ等の回転駆動部36により回転させることができ、これにより保持プレート30も回転する。
A hollow rotating
保持プレート30には3つの貫通穴が形成されており、各貫通穴には、リフトピンプレート20に結合された接続部材24がスライド可能に通されている。従って、接続部材24は、保持プレート30とリフトピンプレート20との相対的回転を禁止して保持プレート30およびリフトピンプレート20を両者が一体的に回転するように連結する一方で、保持プレート30とリフトピンプレート20との相対的上下動を許容する。また、保持プレート30の下面には、各接続部材24に対応する位置に、3つの円筒部材37が設けられている。各円筒部材37はそれぞれ1つの接続部材24を収容する。各円筒部材37内には接続部材24を下方に付勢するバネ26が収容されている。
Three through holes are formed in the
回転カップ31の外方には外カップ38が設けられており、保持プレート30および回転カップ31は外カップ38により囲われる。ウエハWに供給された後にウエハWの回転により外方に飛散して外カップ38により受けられた洗浄液は、外カップ38に接続された排液管39により排出される。
An
各基板保持部材34は軸34aを介して保持プレート30に支持され、軸34aを中心として揺動することができる。軸34aには、基板保持部材34をウエハWから離間する方向に回転させるように付勢する捻りバネ等のバネ部材(図示せず)が装着されている。従って、基板保持部材34に何ら力が加えられていない場合には、基板保持部材34は図2に示すようにウエハWを解放する解放位置に位置する。
Each
基板保持部材34は、基板保持部分34bと、被押圧部分34cとを有している。リフトピンプレート20が上昇位置から下降位置に移動すると、基板保持部材34は、リフトピンプレート20の下面により被押圧部分34cが下方に押されることにより、軸34aを中心として図1および図2中における反時計回り方向に回転する。これにより基板保持部分34bがウエハWに近接するように変位する。リフトピンプレート20が下降位置に到達したときに、3つの基板保持部材34により保持される。このときの基板保持部材34の位置を保持位置と呼ぶ。ウエハWが基板保持部材34により保持された後に、リフトピンプレート20がさらに僅かに下降し、これによりウエハWはリフトピン22の先端から僅かに離れる。
The
処理流体供給管40は、リフトピンプレート20の中央部分に形成された貫通穴20a、保持プレート30の中央部分に形成された貫通穴30a、および中空の回転軸35の内部空間を通過しており、リフトピンプレート20および保持プレート30が回転する際にも回転しないようになっている。処理流体供給管40の内部には、この基板処理装置にて実行される処理に必要な処理流体を流すための1つまたは複数の流体供給路41が軸方向に延びている。各流体供給路41の上端の開口部42は、処理流体を基板に吐出するためのノズルの吐出口となる。各流体供給路41には、概略的に示す流体供給機構43により処理流体が供給される。流体供給機構43は流体供給源に接続された開閉弁、流量調整弁等(図示せず)を備えている。処理流体としては、DHF、SC1等の薬液、DIW等のリンス液、乾燥補助流体としてのN2ガスなどが例示されるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
The processing
処理流体供給管40は接続部材52を介して昇降駆動部50により昇降する。また、3本の押棒54(1本だけが図示されている)が連動部材56を介して処理流体供給管40に接続されている。図1に示す状態から、昇降駆動部50により処理流体供給管40を上昇させると、それに連動して押棒54も上昇し、押棒54が対応する角度位置にある接続部材24を上方に押し上げる。これにより、図2に示すように、リフトピンプレート20が上昇位置に到達する。この状態から、昇降駆動部50により処理流体供給管40を下降させると、リフトピンプレート20は下降位置に移動して保持プレート30上に載置され、また、押棒54も処理流体供給管40と連動して下降して接続部材24から離れ、接続部材24はバネ26の力により下降する。
The processing
基板処理装置はさらに、保持プレート30によるウエハWの保持状態を判定するための第1保持状態判定装置60および第2保持状態判定装置70を備えている。第1保持状態判定装置60は、ウエハWの有無を検出するためのものである。第2保持状態判定装置70は、基板保持部材34の基板保持部分34bへのウエハWの乗り上げの有無を検出するためのものである。
The substrate processing apparatus further includes a first holding
第1保持状態判定装置60は、検出光を照射する投光器61と、検出光を受光して受光状態に応じた検出信号を出力する受光器62と、受光器62から出力された検出信号に基づいてウエハWの保持状態を判定する判定部63とを備えている。
The first holding
投光器61は、検出光として、平行光を照射することができるように構成された平行光LED(Light Emitting Diode)を備えて構成されている。LED光の波長は好ましくは880nmである。880nmのLED光は、シリコンウエハを加熱するために用いられるものであり、シリコンウエハに非常に良く吸収され、シリコンウエハを殆ど透過しない。
The
受光器62は、検出光の波長に対して所定の感度、好ましくは高い感度を有するフォトセンサを有している。受光器62は、例えば、前記感度を有するフォトセンサを備えたCCD(電荷結合素子)二次元イメージセンサにより構成することができる。受光器62として、波長880nmのLED光を選択的に検出することができるように、バンドパスフィルタ、石英ガラスないし硼珪酸ガラス等からなるウインドウを有しているものを用いることも好ましい。
The
図示された実施形態においては、投光器61は筐体10の天井壁10cの外側に設けられ、受光器62は筐体10の底壁10dの外側に設けられている。従って、投光器61から照射されて受光器62に至る検出光の光路64は、筐体10の天井壁10c、リフトピンプレート20、保持プレート30、そして筐体10の底壁10dを通過するように設定されている。これらの検出光の光路64が通過する部材は、少なくとも光路64が通過する部分が、検出光を透過する材料により構成されている。このような材料として、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PVC(ポリ塩化ビニル)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が例示される。PEEKおよびPTFEは半導体製造装置における耐薬品性樹脂材料として良く用いられており、筐体10、リフトピンプレート20および保持プレート30の少なくとも一部を構成する材料として用いることに何ら不都合はない。なお、PEEKおよびPTFEのような半導体装置においてよく用いられる耐薬品性樹脂材料の多くは、1100nmより長波長側に吸収ピークを有しているので、検出光の波長は、1100nm以下であることが好ましい。
In the illustrated embodiment, the
図1に示すように、ウエハWが保持プレート30に保持されていると、投光器61からの検出光がウエハWに遮られるので、受光器62には到達しない。一方、ウエハWが保持プレート30に保持されていないときには、投光器61からの検出光は、筐体10の天井壁10c、リフトピンプレート20、保持プレート30、そして筐体10の底壁10dを透過して、受光器62に入射する。このようにウエハWの有無に応じて受光器62の受光状態が変化し、これに伴い受光器62から出力される出力信号が変化するので、この変化に基づいて判定部63はウエハの有無を判定することができる。
As shown in FIG. 1, when the wafer W is held on the holding
第2保持状態判定装置70も、第1保持状態判定部60と同様に、投光器71と、受光器72と、判定部73とを備えている。投光器71および受光器72は、投光器61および受光器62と同じものを用いることができる。
Similarly to the first holding
投光器71から照射されて受光器72に至る検出光の光路74は、筐体10の側壁10b、基板保持部材34の基板保持部分34bの先端部、回転カップ31、外カップ38、筐体10の側壁10aを通過するように設定されている。これらの検出光の光路74が通過する部材は、少なくとも光路74が通過する部分が、検出光を透過する材料により構成されている。例えば、回転カップ31および外カップ38は、PEEKまたはPTFEにより形成することができる。なお、光路74を基板保持部材34の基板保持部分34bの先端部を通過させることに代えて、基板保持部分34bの先端部の側方近傍を通過させてもよい。
The
図3(a)に示すように、基板保持部材34が適正にウエハWを保持している場合には、検出光の光路74上にウエハWが存在しないため、投光器71から照射された検出光は受光器72に入射する。一方、図3(b)に示すように、基板保持部分34bの先端部の上にウエハWが乗り上げている場合には、検出光の少なくとも一部がウエハWに遮られ、受光器72に検出光が入射しなくなるか、若しくは入射光量が少なくなる。このようにウエハWの乗り上げの有無に応じて受光器72の受光状態が変化し、これに伴い受光器72から出力される出力信号が変化するので、この変化に基づいて判定部73はウエハの乗り上げの有無を判定することができる。
As shown in FIG. 3A, when the
基板処理装置は、その全体の動作を統括制御するコントローラ(制御装置)100を有している。コントローラ100は、基板処理装置の全ての機能部品(例えば回転駆動部36、昇降駆動部50、流体供給機構43、第1および第2保持状態判定装置60,70など)の動作を制御する。コントローラ100は、ハードウエアとして例えば汎用コンピュータと、ソフトウエアとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム(装置制御プログラムおよび処理レシピ等)とにより実現することができる。ソフトウエアは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、あるいはCDROM、DVD、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。このような記憶媒体が参照符号101で示されている。プロセッサ102は必要に応じて図示しないユーザーインターフェースからの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体101から呼び出して実行させ、これによってコントローラ100の制御の下で基板処理装置の各機能部品が動作して所定の処理が行われる。コントローラ100は、基板処理装置が組み込まれている基板処理システム全体の動作を制御するシステムコントローラであるか、あるいは、このようなシステムコントローラと連携して動作するコントローラとすることができる。
The substrate processing apparatus has a controller (control device) 100 that controls the overall operation of the substrate processing apparatus. The
次に、基板処理装置の動作について説明する。下記の動作はコントローラ100の制御の下で行われる。
Next, the operation of the substrate processing apparatus will be described. The following operation is performed under the control of the
まず、リフトピンプレート20および処理流体供給管40を図2に示す上昇位置に位置させる。次に、シャッター13が開かれて、被処理面を下向きにしてウエハWを保持した搬送アーム90が、基板処理装置の外部から筐体10の内部に進入し、ウエハW(図2中において二点鎖線で示す)がリフトピンプレート20の真上に位置する。次いで、搬送アーム90が下降して、ウエハW(図2中において実線で示す)がリフトピンプレート20のリフトピン22上に載置される。
First, the
次に、リフトピンプレート20および処理流体供給管40を図1に示す下降位置に移動させる。これによって、前述したように、基板保持部材34が揺動し、ウエハWは基板保持部材34によって保持され、かつ、ウエハWはリフトピン22から離れて僅かに上方に位置する。以上により、ウエハWの搬入が終了する。
Next, the
ウエハWの搬入が終了すると、第1保持状態判定装置60および第2保持状態判定装置70が動作し、ウエハWの保持状態が判定される。
When the loading of the wafer W is completed, the first holding
第1保持状態判定装置60は、前述したようにウエハWの有無を判定する。なお、ウエハWが無いという状況は、例えば、ウエハWを保持した状態で筐体10内に進入しなければならない搬送アーム90が、基板処理装置の外部にて生じた何らかの不具合により、ウエハWを保持していなかったことによるものと考えられる。
The first holding
第2保持状態判定装置70は、前述したようにウエハWの基板保持部材34上への乗り上げの有無を判定する。なお、図3(b)に示すような乗り上げは、例えば、搬送アーム90がリフトピンプレート20上の不適切な位置に載置したことにより生じうる。ウエハWの搬入/搬出を行う場合には、回転角度制御機能を有する回転駆動部36が、接続部材24と押棒54とが鉛直方向に整列するような角度位置でリフトピンプレート20および保持プレート30を停止させる。なお、回転駆動部36の回転角度制御機能を実現するため、回転駆動部36または回転軸35の回転角度位置を検出するための図示しない回転角度センサが設けられている。また、保持プレート30がこのような角度位置にあるときに、基板保持部材34を第2保持状態判定装置70の光路74が横切るように、投光器71および受光器72が設置されている。
As described above, the second holding
ウエハWを保持している保持プレート60を回転させて、3つの基板保持部材34を光路74と交差する位置に順次位置させることにより、1つの第2保持状態判定装置70により各基板保持部材34に対するウエハWの乗り上げの有無の判定を行うことができる。これに代えて、第2保持状態判定装置70を3つ設けてもよい。この場合、保持プレート30が上記の角度位置にあるときに、各第2保持状態判定装置70の検出光の光路74がそれぞれ3つの基板保持部材34のうちの1つを横切るようにする。そうすれば、3つの基板保持部材34におけるウエハWの乗り上げの有無の判定を一度に行うことができる。
By rotating the holding
第1保持状態判定装置60および第2保持状態判定装置によりウエハWの保持状態が適正であると判定されると、回転駆動部36によりウエハWを回転させるとともに、処理流体供給管40の上端の開口部42から必要な処理流体をウエハWの下面に供給することにより、ウエハWに所定の処理(薬液洗浄処理、リンス処理、乾燥処理等)が施される。
When the first holding
第1保持状態判定装置60の判定部63によりウエハWが無いと判定された場合、判定部63はコントローラ100にその旨を通知する信号を送る。コントローラ100は、その後の処理は行わず、別のウエハWがロードされるまで基板処理装置を待機状態にさせる。これによれば、無駄な処理流体の消費を防止することができる。また、図示された実施形態の場合、ウエハWが無い状態で処理流体供給管40から処理液を吐出させると、処理液が筐体10内に飛散して筐体内を汚染することになるが、ウエハの有無を判定することにより、そのような事態を未然に防止することができる。
When the
第2保持状態判定装置70の判定部73によりウエハWの乗り上げが発生していると判定された場合、判定部73はコントローラ100にその旨を通知する信号を送る。コントローラ100は、昇降駆動部50を動作させるとともに、搬送アーム90のコントローラに指示を送り、ウエハWの保持動作の再試行(すなわち、一旦ウエハを搬送アーム90に戻した後に、再度、基板保持部材34によりウエハWを保持させる)を行う。再試行を行った後に、判定部73より再度の判定が行われ、ウエハWが適切に保持されていることが確認された場合には、ウエハWに所定の処理が行われる。再試行の後においてもウエハWが適切に保持されていないと判定された場合には、コントローラ100は、ディスプレイまたは警報音発生装置等のアラーム手段(図示せず)を用いて、オペレータに異常を報知する。これを受けて、オペレータはメンテナンス作業を行う。
When the
所定の処理が終了したら、昇降駆動部50によりリフトピンプレート20および処理流体供給管40を下降位置から上昇位置まで移動させる。この過程において、基板保持部材34からウエハWが解放され、リフトピンプレート20のリフトピン22上に載置される。その後、ウエハWは、開放された搬出入口12を通って筐体10内に進入してきた搬送アーム90により受け取られ(ウエハWのアンロード)、基板処理装置の外部に搬送される。
When the predetermined processing is completed, the
上記の実施形態によれば、検出光の波長をウエハWを透過しないような波長に設定し、かつ、投光器61,71から受光器62,72に至る検出光の光路64,74が通過する基板周囲部材(基板保持部材34に保持されたウエハWの周囲に位置するように設けられた、基板処理装置の構成部材、例えば、回転カップ31、外カップ38、基板保持部材34等を意味する)を検出光が透過するような材料で構成しているため、基板周囲部材に影響を受けることなく、ウエハWの保持状態の検出を行うことができる。このため、保持状態判定装置(投光器および受光器)の配置の自由度が大幅に向上する。また、ウエハWが基板周囲部材に囲まれている場合には保持状態の判定ができないといった制約がなくなり、保持状態判定の実行タイミングの自由度が大幅に向上する。
According to the above embodiment, the wavelength of the detection light is set to a wavelength that does not pass through the wafer W, and the
なお、第2保持状態判定装置70によるウエハ保持状態の判定を、ウエハWを回転させている間も継続して行ってもよい。この場合、前述した図示しない回転角度センサの検出値に基づいて、基板保持部材34が光路74を通過するタイミングで第2保持状態判定装置70によるウエハWの保持状態の検出を行うことができる。これにより、回転中に生じる振動等により万一ウエハWの保持状態が変化した場合でも、回転を非常停止させて、ウエハWおよび基板処理装置の損傷を防止することができる。
Note that the determination of the wafer holding state by the second holding
なお、上記の説明において「検出光を透過する」とは透過率が概ね100%であることに限定されるものではなく、また「検出光を透過しない」とは透過率が概ね0%であることに限定されるものではない。ウエハWが検出光を遮った場合と遮っていない場合とにおいて、受光器62,72の出力信号に判定の根拠となりうる有意な差異が生じる程度に「検出光を透過する」(「検出光を透過しない」)のであれば十分である。
In the above description, “transmitting the detection light” is not limited to the transmittance being approximately 100%, and “not transmitting the detection light” is approximately 0%. It is not limited to that. “Where detection light is transmitted” (“detection light is transmitted to the extent that a significant difference that can be a basis for determination occurs in the output signals of the
基板処理装置の構造は、図示されたものに限定されるものではない。例えば、基板処理装置は、基板の上面に処理液を供給するように構成されたものであってもよい。また例えば、基板処理装置は、回転天板に設けられた可動基板保持部材により回転天板の下方で基板を保持する形式の基板保持機構を有するものであってもよい。また、基板処理装置は、基板の下面中央部を真空吸着するバキュームチャックを有するものであってもよい。基板に供給される処理流体は液体に限らず、気体であってもよい。基板は回転させなくてもよい。 The structure of the substrate processing apparatus is not limited to the illustrated one. For example, the substrate processing apparatus may be configured to supply a processing liquid to the upper surface of the substrate. Further, for example, the substrate processing apparatus may have a substrate holding mechanism of a type that holds a substrate below the rotary top plate by a movable substrate holding member provided on the rotary top plate. Further, the substrate processing apparatus may have a vacuum chuck that vacuum-sucks the central portion of the lower surface of the substrate. The processing fluid supplied to the substrate is not limited to liquid but may be gas. The substrate may not be rotated.
また、図4(a)、(b)に示すように、検出光の受光を別の構成を用いて実行することができる。図4(a)に示す変形実施形態では、受光器72(破線で示す)を光路74上に配置することに代えて、受光器72’(例えばCCDアレイ)を有する撮像装置75を、検出光進行方向に関して基板周囲部材(ここでは外カップ38)よりも下流側の領域において、光路74の側方に配置する。検出光は大気中で散乱するので、光路74の側方から撮像を行うことにより、光路74上に検出光があれば、線状の検出光の(検出光の散乱光の)画像が得られる。この画像に基づいて、検出光進行方向に関して基板周囲部材の上流側で生じたウエハW(図示せず)による検出光の遮光の度合いを測定することができる。また、図4(b)の変形実施形態では、投影壁(スクリーン)76を、検出光進行方向に関して基板周囲部材(ここでは外カップ38)よりも下流側の領域において、光路74に沿うように配置する。投影壁76の表面が光路74に対して極く僅かな角度を成すように投影壁76を設置すれば、投影壁76の表面上に、検出光が線状に投影される。受光器72’を有する撮像装置75により投影壁76を撮像すれば、検出光の反射光の画像が得られる。このようにして得られた画像に基づいて、検出光進行方向に関して基板周囲部材の上流側で生じたウエハW(図示せず)による検出光の遮光の度合いを測定することができる。Siに吸収される赤外領域の光(例えば波長880nmのLED光)を検出光として用いた場合、この検出光は、受光部に用いられる受光素子としての半導体デバイスをも加熱する。従って、継続的に保持状態判定を行う場合には、受光部の熱的負担が高くなるおそれがあり、冷却を考慮しなければならない場合がありうる。しかしながら、図4(a)、(b)の実施形態によれば、受光器72’に入射する検出光は十分に弱いため、受光器72’の冷却を考慮する必要はない。なお、図4(a)、(b)の実施形態において、検出光が入射する部分(破線で示す符号72を付した部分)の冷却が必要となったら、その部分に冷却手段(空冷ファン、ウオータージャケット等)を設ければよい。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the detection light can be received using another configuration. In the modified embodiment shown in FIG. 4A, instead of disposing the light receiver 72 (shown by a broken line) on the
34 基板保持部材
20,30,31,34,38 基板周囲部材
31,38 基板包囲部材(カップ体)
61,71 投光器
62,72,72’ 受光器
64,74 検出光の光路
34
61, 71
Claims (15)
基板を保持する基板保持部材と、
前記基板保持部材に保持された基板の周囲に位置するように設けられた、前記基板処理装置の構成部材である基板周囲部材と、
検出光を照射する投光器と、
前記投光器から照射された検出光を受光する受光器と、を備え、
前記投光器および前記受光器は、前記投光器から前記受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材により基板が保持されたときに基板が存在しうる領域を通過し、かつ、前記基板周囲部材を通過する位置に設けられており、
前記投光器から照射される検出光は、前記基板周囲部材を透過し、かつ、基板を透過しない波長を有している、基板処理装置。 In substrate processing equipment,
A substrate holding member for holding the substrate;
A substrate surrounding member, which is a constituent member of the substrate processing apparatus, provided to be located around the substrate held by the substrate holding member;
A projector that emits detection light; and
A light receiver that receives the detection light emitted from the projector, and
In the light projector and the light receiver, an optical path of detection light from the light projector toward the light receiver passes through a region where a substrate can exist when the substrate is held by the substrate holding member, and the substrate peripheral member It is provided at a position that passes through
The substrate processing apparatus, wherein the detection light emitted from the projector has a wavelength that passes through the substrate peripheral member and does not pass through the substrate.
前記検出光の光路は、正常な状態で基板を保持している前記基板保持部材の先端部を通過する位置に設定されている、請求項2記載の基板処理装置。 The substrate peripheral member includes the substrate holding member,
The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the optical path of the detection light is set at a position that passes through a tip portion of the substrate holding member that holds the substrate in a normal state.
前記基板周囲部材には、前記プレートが含まれており、
前記検出光の光路は、前記プレートを上下に通過する位置に設定されている、請求項4記載の基板処理装置。 A plate that supports the substrate holding member and that is close to the substrate below the substrate held by the substrate holding member;
The substrate peripheral member includes the plate,
The substrate processing apparatus according to claim 4, wherein an optical path of the detection light is set at a position that passes vertically through the plate.
前記基板周囲部材には、前記プレートと、前記基板保持部材とが含まれており、
前記投光器および前記受光器が2組設けられており、
これら2組の投光器および受光器のうちの第1組の投光器および受光器は、この第1組の投光器から受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材に基板が正常な状態で保持された場合には、その基板を通過せず、かつ前記基板保持部材の先端部を通過する一方で、前記基板保持部材に基板が乗り上げた場合には、この第1組の投光器から受光器に向かう検出光の光路が、乗り上げた基板により遮断される位置に設置されており、
これら2組の投光器および受光器のうちの第2組の投光器および受光器は、この第2組の投光器から受光器に向かう検出光の光路が、前記プレートを上下方向に通過する位置に設定され、かつ、この第2組の投光器から受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材に基板が正常な状態で保持された場合には、この正常な状態で保持された基板により遮断される位置に設置されている、
請求項1記載の基板処理装置。 A plate that supports the substrate holding member and that is close to the substrate below the substrate held by the substrate holding member;
The substrate peripheral member includes the plate and the substrate holding member,
Two sets of the light projector and the light receiver are provided,
Of these two sets of projectors and receivers, the first set of projectors and receivers is such that the optical path of the detection light from the first set of projectors to the receiver is held by the substrate holding member in a normal state. If the substrate does not pass through the substrate and passes through the tip of the substrate holding member, and the substrate rides on the substrate holding member, the first set of light projectors to the light receiver The optical path of the detection light that is headed is installed at a position that is blocked by the board
Of these two sets of projectors and receivers, the second set of projectors and receivers is set at a position where the optical path of the detection light from the second set of projectors to the receiver passes vertically through the plate. In addition, when the substrate is held in the normal state by the substrate holding member, the optical path of the detection light from the second set of light projectors to the light receiver is blocked by the substrate held in the normal state. Installed at a position
The substrate processing apparatus according to claim 1.
前記投光器および前記受光器のうちの少なくとも一方は前記基板包囲部材の外側に配置されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate surrounding member includes a substrate surrounding member that surrounds the periphery of the substrate held by the substrate holding unit,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the light projector and the light receiver is disposed outside the substrate surrounding member.
前記基板包囲部材は、前記処理液ノズルから基板に供給されて遠心力により基板の外方に飛散する処理液を受け止めるカップ体であり、前記投光器および前記受光器は前記カップ体の外側に配置されている、請求項7記載の基板処理装置。 A processing liquid nozzle for supplying a processing liquid to the substrate held by the substrate holding unit, and a rotation drive mechanism for rotating the substrate holding unit,
The substrate surrounding member is a cup body that receives a processing liquid that is supplied to the substrate from the processing liquid nozzle and scatters outward of the substrate by a centrifugal force, and the light projector and the light receiver are disposed outside the cup body. The substrate processing apparatus according to claim 7.
基板を基板保持部材により保持することと、
投光器から検出光を照射するとともに、当該検出光を受光器により受光して、前記受光器による受光の有無または受光状態に応じて前記基板保持部材による基板の保持状態を判定することと、
前記基板が前記基板保持部材に適切に保持されていると判定された後に、前記基板保持部材に保持された前記基板に処理流体を供給して前記基板に処理を施すことと、
を備え、
前記投光器および前記受光器は、前記投光器から前記受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材により基板が保持されたときに基板が存在しうる領域を通過し、かつ、前記基板の周囲に位置する基板処理装置の構成部材である基板周囲部材を通過する位置に設けられており、
前記投光器から照射される検出光は、前記基板周囲部材を透過し、かつ、基板を透過しない波長を有している、基板処理方法。 In the substrate processing method,
Holding the substrate by the substrate holding member;
Irradiating detection light from the projector, receiving the detection light with a light receiver, determining whether the substrate is held by the substrate holding member according to the presence or absence of light reception by the light receiver;
After determining that the substrate is appropriately held by the substrate holding member, supplying a processing fluid to the substrate held by the substrate holding member and processing the substrate;
With
The light projector and the light receiver pass through a region where a substrate can exist when the substrate is held by the substrate holding member, and an optical path of detection light from the light projector to the light receiver, and around the substrate Is provided at a position that passes through a substrate peripheral member that is a component of the substrate processing apparatus located
The substrate processing method, wherein the detection light emitted from the projector has a wavelength that passes through the substrate peripheral member and does not pass through the substrate.
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